玉軸受用冠形保持器および深溝玉軸受
【課題】ポケットでのボールの抱え込みを浅くすることなく、深溝玉軸受の軌道溝の溝肩部を高くしても、ポケットの背面側部分が溝肩部と干渉しないようにすることである。
【解決手段】冠形保持器５を形成する環状体の内外輪２、３の軌道溝２ａ、３ａよりも軸方向外側に位置するポケット７の背面部７ｂの半径方向高さ寸法ＨＢを、軌道溝２ａ、３ａの中心部に位置するポケット７の軸方向中央部の半径方向高さ寸法ＨＡよりも小さくすることにより、ポケット７でのボール４の抱え込みを浅くすることなく、深溝玉軸受１の軌道溝２ａ、３ａの溝肩部を高くしても、ポケット７の背面部７ｂが溝肩部と干渉しないようにした。
【解決手段】冠形保持器５を形成する環状体の内外輪２、３の軌道溝２ａ、３ａよりも軸方向外側に位置するポケット７の背面部７ｂの半径方向高さ寸法ＨＢを、軌道溝２ａ、３ａの中心部に位置するポケット７の軸方向中央部の半径方向高さ寸法ＨＡよりも小さくすることにより、ポケット７でのボール４の抱え込みを浅くすることなく、深溝玉軸受１の軌道溝２ａ、３ａの溝肩部を高くしても、ポケット７の背面部７ｂが溝肩部と干渉しないようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環状体の円周方向複数箇所に、軸方向の一方向に開口し、開口と反対側の背面側が閉塞されたボール保持用のポケットを設けた玉軸受用冠形保持器と深溝玉軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
内外輪の軌道溝間に配列した複数のボールを保持器で保持した深溝玉軸受は、環状体の円周方向複数箇所に、軸方向の一方向に開口し、開口と反対側の背面側が閉塞されたボール保持用のポケットを設けた冠形保持器を用いたものが多い（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような冠形保持器は、特許文献１に記載されたものも含めて、環状体の半径方向高さ寸法が軸方向で等しい一定寸法に形成され、ボールを保持するポケットの内面は、ボールの直径よりもわずかに内径が大きい球面で形成されている。
【０００４】
一方、自動車に搭載される電装補機やトランスミッション等の軸受装置のように、振動等による急激な荷重が負荷されたり、アキシアル方向のモーメント荷重が負荷される用途に使用される深溝玉軸受は、ボールが内輪や外輪の軌道溝の肩に乗り上げる不具合が発生することがある。このような不具合を防止するために、軌道溝を深くして溝肩部を高くし、ボールが溝肩部に乗り上げ難くした深溝玉軸受が用いられている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１１４０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように軌道溝の溝肩部を高くした深溝玉軸受に、特許文献１に記載されたような環状体の半径方向高さ寸法が軸方向で一定寸法に形成された冠形保持器を用いると、ボールの軌道溝中心からのずれ等によって、冠形保持器が軸直交断面から傾くと、内外輪の軌道溝よりも軸方向外側に位置するポケットの背面側部分が軌道溝の溝肩部と干渉しやすくなる問題がある。
【０００７】
このポケットの背面側部分が溝肩部と干渉するのを防止するためには、環状体の半径方向高さ寸法を小さくすればよいが、冠形保持器のポケットの内面は、ボールの直径よりもわずかに内径が大きい球面で形成されているので、ポケットの軸方向中央部の半径方向高さ寸法を小さくすると、ボールの抱え込みが浅くなる。このため、ボールに対する保持器の相対動き量が増大して、保持器とボールの衝突による騒音が発生するとともに、ボールとの衝突によって保持器が損傷する恐れがある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、ポケットでのボールの抱え込みを浅くすることなく、深溝玉軸受の軌道溝の溝肩部を高くしても、ポケットの背面側部分が溝肩部と干渉しないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、環状体の円周方向複数箇所に、軸方向の一方向に開口し、開口と反対側の背面側が閉塞されたポケットを設け、深溝玉軸受の内外輪の軌道溝間に配列される複数のボールを前記ポケットに保持する玉軸受用冠形保持器において、前記環状体の前記内外輪の軌道溝よりも軸方向外側に位置する前記ポケットの背面側の部分の半径方向高さ寸法を、前記軌道溝の中心部に位置する前記ポケットの軸方向中央部の半径方向高さ寸法よりも小さくした構成を採用した。
【００１０】
すなわち、環状体の内外輪の軌道溝よりも軸方向外側に位置するポケットの背面側の部分の半径方向高さ寸法を、軌道溝の中心部に位置するポケットの軸方向中央部の半径方向高さ寸法よりも小さくすることにより、ポケットでのボールの抱え込みを浅くすることなく、深溝玉軸受の軌道溝の溝肩部を高くしても、ポケットの背面側部分が溝肩部と干渉しないようにした。
【００１１】
前記環状体の半径方向高さ寸法を、前記ポケットの軸方向中央部から前記ポケットの背面側の軸方向外端まで、段差を設けずに滑らかに小さくすることにより、応力集中による環状体の破損を防止することができる。
【００１２】
前記環状体のポケットの軸方向中央部の半径方向高さ寸法を、前記外輪の軌道溝の溝肩部の内径と前記内輪の軌道溝の溝肩部の外径との寸法差よりも小さくした範囲でこの寸法差に近づけることにより、ポケットでのボールの抱え込み深さを十分に確保することができる。
【００１３】
前記環状体を樹脂の射出成形で形成することにより、半径方向高さ寸法が軸方向で異なる環状体を容易に形成することができる。
【００１４】
また、本発明の深溝玉軸受は、上述したいずれかの玉軸受用冠形保持器で、内外輪の軌道溝間に配列された複数のボールを保持した構成を採用した。
【００１５】
前記深溝玉軸受は、自動車に搭載される軸受装置に使用されるものに好適である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の玉軸受用冠形保持器は、環状体の内外輪の軌道溝よりも軸方向外側に位置するポケットの背面側の部分の半径方向高さ寸法を、軌道溝の中心部に位置するポケットの軸方向中央部の半径方向高さ寸法よりも小さくしたので、ポケットでのボールの抱え込みを浅くすることなく、深溝玉軸受の軌道溝の溝肩部を高くしても、ポケットの背面側部分が溝肩部と干渉しないようにすることができる。
【００１７】
前記環状体の半径方向高さ寸法を、ポケットの軸方向中央部からポケットの背面側の軸方向外端まで、段差を設けずに滑らかに小さくすることにより、応力集中による環状体の破損を防止することができる。
【００１８】
前記環状体のポケットの軸方向中央部の半径方向高さ寸法を、外輪の軌道溝の溝肩部の内径と内輪の軌道溝の溝肩部の外径との寸法差よりも小さくした範囲でこの寸法差に近づけることにより、ポケットでのボールの抱え込み深さを十分に確保することができる。
【００１９】
前記環状体を樹脂の射出成形で形成することにより、半径方向高さ寸法が軸方向で異なる環状体を容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この深溝玉軸受１は、図１に示すように、内輪２と外輪３の軌道溝２ａ、３ａ間に配列された複数のボール４を冠形保持器５で保持したものであり、各軌道溝２ａ、３ａの深さを標準品よりも深くして溝肩部が高く形成され、ボール４が溝肩部に乗り上げ難くなっている。
【００２１】
前記冠形保持器５は樹脂の射出成形で形成され、図２に示すように、環状体６の円周方向複数箇所に、軸方向の一方向に開口７ａを有し、開口７ａと反対側の背面部７ｂが閉塞されたポケット７を設けたものであり、ポケット７の内面７ｃは、保持されるボール４の直径よりもわずかに大きい内径の球面で形成されている。
【００２２】
図１に示したように、前記環状体６は、内輪２と外輪３の軌道溝２ａ、３ａよりも軸方向外側に位置するポケット７の背面部７ｂの半径方向高さ寸法ＨＢが、軌道溝２ａ、３ａの中心部に位置するポケット７の軸方向中央部の半径方向高さ寸法ＨＡよりも小さく形成され、半径方向高さ寸法ＨＡは、外輪３の軌道溝３ａの溝肩部の内径と内輪２の軌道溝２ａの溝肩部の外径との寸法差ＨＯよりも小さくした範囲でこの寸法差ＨＯに近づけられている。また、環状体６の半径方向高さ寸法は、ポケット７の軸方向中央部からポケット７の背面部７ｂの軸方向外端まで、テーパ状に滑らかに小さくされている。
【００２３】
図３は、上述した深溝玉軸受１を使用した自動車のトランスミッションを示す。このトランスミッションは、マニュアル式のものであり、ハウジング１１内にインプットシャフト１２、アウトプットシャフト１３および中間シャフトとしてのパイロットシャフト１４が直列に配置され、さらに中間シャフトとしてのカウンターシャフト１５とリバースシャフト１６がアウトプットシャフト１３と平行に配置されている。なお、図３は、図面を見やすくするために展開表示しており、リバースシャフト１６はアウトプットシャフト１３とも係合するようになっている。
【００２４】
前記各シャフト１２、１３、１４、１５、１６には多数のギヤ群が設けられており、外部からの操作でシフトされるクラッチハブ１７で、これらのギヤ群の噛み合わせを変えることにより、インプットシャフト１２からアウトプットシャフト１３へのトルク伝達経路が適切に選択されるようになっている。このトランスミッションでは、インプットシャフト１２、アウトプットシャフト１３、パイロットシャフト１４、カウンターシャフト１５、およびカウンターシャフト１５の一端側に取り付けられたギヤ部材１８が、前記深溝玉軸受１で支持されている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る冠形保持器を用いた深溝玉軸受の実施形態を示す縦断面図
【図２】図１の冠形保持器の展開横断面図
【図３】図１の深溝玉軸受を使用したトランスミッションを示す縦断面図
【符号の説明】
【００２６】
１ 深溝玉軸受
２ 内輪
３ 外輪
２ａ、３ａ 軌道溝
４ ボール
５ 冠形保持器
６ 環状体
７ ポケット
７ａ 開口
７ｂ 背面部
１１ ハウジング
１２ インプットシャフト
１３ アウトプットシャフト
１４ パイロットシャフト
１５ カウンターシャフト
１６ リバースシャフト
１７ クラッチハブ
１８ ギヤ部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環状体の円周方向複数箇所に、軸方向の一方向に開口し、開口と反対側の背面側が閉塞されたボール保持用のポケットを設けた玉軸受用冠形保持器と深溝玉軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
内外輪の軌道溝間に配列した複数のボールを保持器で保持した深溝玉軸受は、環状体の円周方向複数箇所に、軸方向の一方向に開口し、開口と反対側の背面側が閉塞されたボール保持用のポケットを設けた冠形保持器を用いたものが多い（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような冠形保持器は、特許文献１に記載されたものも含めて、環状体の半径方向高さ寸法が軸方向で等しい一定寸法に形成され、ボールを保持するポケットの内面は、ボールの直径よりもわずかに内径が大きい球面で形成されている。
【０００４】
一方、自動車に搭載される電装補機やトランスミッション等の軸受装置のように、振動等による急激な荷重が負荷されたり、アキシアル方向のモーメント荷重が負荷される用途に使用される深溝玉軸受は、ボールが内輪や外輪の軌道溝の肩に乗り上げる不具合が発生することがある。このような不具合を防止するために、軌道溝を深くして溝肩部を高くし、ボールが溝肩部に乗り上げ難くした深溝玉軸受が用いられている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１１４０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように軌道溝の溝肩部を高くした深溝玉軸受に、特許文献１に記載されたような環状体の半径方向高さ寸法が軸方向で一定寸法に形成された冠形保持器を用いると、ボールの軌道溝中心からのずれ等によって、冠形保持器が軸直交断面から傾くと、内外輪の軌道溝よりも軸方向外側に位置するポケットの背面側部分が軌道溝の溝肩部と干渉しやすくなる問題がある。
【０００７】
このポケットの背面側部分が溝肩部と干渉するのを防止するためには、環状体の半径方向高さ寸法を小さくすればよいが、冠形保持器のポケットの内面は、ボールの直径よりもわずかに内径が大きい球面で形成されているので、ポケットの軸方向中央部の半径方向高さ寸法を小さくすると、ボールの抱え込みが浅くなる。このため、ボールに対する保持器の相対動き量が増大して、保持器とボールの衝突による騒音が発生するとともに、ボールとの衝突によって保持器が損傷する恐れがある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、ポケットでのボールの抱え込みを浅くすることなく、深溝玉軸受の軌道溝の溝肩部を高くしても、ポケットの背面側部分が溝肩部と干渉しないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、環状体の円周方向複数箇所に、軸方向の一方向に開口し、開口と反対側の背面側が閉塞されたポケットを設け、深溝玉軸受の内外輪の軌道溝間に配列される複数のボールを前記ポケットに保持する玉軸受用冠形保持器において、前記環状体の前記内外輪の軌道溝よりも軸方向外側に位置する前記ポケットの背面側の部分の半径方向高さ寸法を、前記軌道溝の中心部に位置する前記ポケットの軸方向中央部の半径方向高さ寸法よりも小さくした構成を採用した。
【００１０】
すなわち、環状体の内外輪の軌道溝よりも軸方向外側に位置するポケットの背面側の部分の半径方向高さ寸法を、軌道溝の中心部に位置するポケットの軸方向中央部の半径方向高さ寸法よりも小さくすることにより、ポケットでのボールの抱え込みを浅くすることなく、深溝玉軸受の軌道溝の溝肩部を高くしても、ポケットの背面側部分が溝肩部と干渉しないようにした。
【００１１】
前記環状体の半径方向高さ寸法を、前記ポケットの軸方向中央部から前記ポケットの背面側の軸方向外端まで、段差を設けずに滑らかに小さくすることにより、応力集中による環状体の破損を防止することができる。
【００１２】
前記環状体のポケットの軸方向中央部の半径方向高さ寸法を、前記外輪の軌道溝の溝肩部の内径と前記内輪の軌道溝の溝肩部の外径との寸法差よりも小さくした範囲でこの寸法差に近づけることにより、ポケットでのボールの抱え込み深さを十分に確保することができる。
【００１３】
前記環状体を樹脂の射出成形で形成することにより、半径方向高さ寸法が軸方向で異なる環状体を容易に形成することができる。
【００１４】
また、本発明の深溝玉軸受は、上述したいずれかの玉軸受用冠形保持器で、内外輪の軌道溝間に配列された複数のボールを保持した構成を採用した。
【００１５】
前記深溝玉軸受は、自動車に搭載される軸受装置に使用されるものに好適である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の玉軸受用冠形保持器は、環状体の内外輪の軌道溝よりも軸方向外側に位置するポケットの背面側の部分の半径方向高さ寸法を、軌道溝の中心部に位置するポケットの軸方向中央部の半径方向高さ寸法よりも小さくしたので、ポケットでのボールの抱え込みを浅くすることなく、深溝玉軸受の軌道溝の溝肩部を高くしても、ポケットの背面側部分が溝肩部と干渉しないようにすることができる。
【００１７】
前記環状体の半径方向高さ寸法を、ポケットの軸方向中央部からポケットの背面側の軸方向外端まで、段差を設けずに滑らかに小さくすることにより、応力集中による環状体の破損を防止することができる。
【００１８】
前記環状体のポケットの軸方向中央部の半径方向高さ寸法を、外輪の軌道溝の溝肩部の内径と内輪の軌道溝の溝肩部の外径との寸法差よりも小さくした範囲でこの寸法差に近づけることにより、ポケットでのボールの抱え込み深さを十分に確保することができる。
【００１９】
前記環状体を樹脂の射出成形で形成することにより、半径方向高さ寸法が軸方向で異なる環状体を容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この深溝玉軸受１は、図１に示すように、内輪２と外輪３の軌道溝２ａ、３ａ間に配列された複数のボール４を冠形保持器５で保持したものであり、各軌道溝２ａ、３ａの深さを標準品よりも深くして溝肩部が高く形成され、ボール４が溝肩部に乗り上げ難くなっている。
【００２１】
前記冠形保持器５は樹脂の射出成形で形成され、図２に示すように、環状体６の円周方向複数箇所に、軸方向の一方向に開口７ａを有し、開口７ａと反対側の背面部７ｂが閉塞されたポケット７を設けたものであり、ポケット７の内面７ｃは、保持されるボール４の直径よりもわずかに大きい内径の球面で形成されている。
【００２２】
図１に示したように、前記環状体６は、内輪２と外輪３の軌道溝２ａ、３ａよりも軸方向外側に位置するポケット７の背面部７ｂの半径方向高さ寸法ＨＢが、軌道溝２ａ、３ａの中心部に位置するポケット７の軸方向中央部の半径方向高さ寸法ＨＡよりも小さく形成され、半径方向高さ寸法ＨＡは、外輪３の軌道溝３ａの溝肩部の内径と内輪２の軌道溝２ａの溝肩部の外径との寸法差ＨＯよりも小さくした範囲でこの寸法差ＨＯに近づけられている。また、環状体６の半径方向高さ寸法は、ポケット７の軸方向中央部からポケット７の背面部７ｂの軸方向外端まで、テーパ状に滑らかに小さくされている。
【００２３】
図３は、上述した深溝玉軸受１を使用した自動車のトランスミッションを示す。このトランスミッションは、マニュアル式のものであり、ハウジング１１内にインプットシャフト１２、アウトプットシャフト１３および中間シャフトとしてのパイロットシャフト１４が直列に配置され、さらに中間シャフトとしてのカウンターシャフト１５とリバースシャフト１６がアウトプットシャフト１３と平行に配置されている。なお、図３は、図面を見やすくするために展開表示しており、リバースシャフト１６はアウトプットシャフト１３とも係合するようになっている。
【００２４】
前記各シャフト１２、１３、１４、１５、１６には多数のギヤ群が設けられており、外部からの操作でシフトされるクラッチハブ１７で、これらのギヤ群の噛み合わせを変えることにより、インプットシャフト１２からアウトプットシャフト１３へのトルク伝達経路が適切に選択されるようになっている。このトランスミッションでは、インプットシャフト１２、アウトプットシャフト１３、パイロットシャフト１４、カウンターシャフト１５、およびカウンターシャフト１５の一端側に取り付けられたギヤ部材１８が、前記深溝玉軸受１で支持されている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る冠形保持器を用いた深溝玉軸受の実施形態を示す縦断面図
【図２】図１の冠形保持器の展開横断面図
【図３】図１の深溝玉軸受を使用したトランスミッションを示す縦断面図
【符号の説明】
【００２６】
１ 深溝玉軸受
２ 内輪
３ 外輪
２ａ、３ａ 軌道溝
４ ボール
５ 冠形保持器
６ 環状体
７ ポケット
７ａ 開口
７ｂ 背面部
１１ ハウジング
１２ インプットシャフト
１３ アウトプットシャフト
１４ パイロットシャフト
１５ カウンターシャフト
１６ リバースシャフト
１７ クラッチハブ
１８ ギヤ部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状体の円周方向複数箇所に、軸方向の一方向に開口し、開口と反対側の背面側が閉塞されたポケットを設け、深溝玉軸受の内外輪の軌道溝間に配列される複数のボールを前記ポケットに保持する玉軸受用冠形保持器において、前記環状体の前記内外輪の軌道溝よりも軸方向外側に位置する前記ポケットの背面側の部分の半径方向高さ寸法を、前記軌道溝の中心部に位置する前記ポケットの軸方向中央部の半径方向高さ寸法よりも小さくしたことを特徴とする玉軸受用冠形保持器。
【請求項２】
前記環状体の半径方向高さ寸法を、前記ポケットの軸方向中央部から前記ポケットの背面側の軸方向外端まで、段差を設けずに滑らかに小さくした請求項１に記載の玉軸受用冠形保持器。
【請求項３】
前記環状体のポケットの軸方向中央部の半径方向高さ寸法を、前記外輪の軌道溝の溝肩部の内径と前記内輪の軌道溝の溝肩部の外径との寸法差よりも小さくした範囲でこの寸法差に近づけた請求項１または２に記載の玉軸受用冠形保持器。
【請求項４】
前記環状体を樹脂の射出成形で形成した請求項１乃至３のいずれかに記載の玉軸受用冠形保持器。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の玉軸受用冠形保持器で、内外輪の軌道溝間に配列された複数のボールを保持したことを特徴とする深溝玉軸受。
【請求項６】
前記深溝玉軸受が、自動車に搭載される軸受装置に使用されるものである請求項５に記載の深溝玉軸受。
【請求項１】
環状体の円周方向複数箇所に、軸方向の一方向に開口し、開口と反対側の背面側が閉塞されたポケットを設け、深溝玉軸受の内外輪の軌道溝間に配列される複数のボールを前記ポケットに保持する玉軸受用冠形保持器において、前記環状体の前記内外輪の軌道溝よりも軸方向外側に位置する前記ポケットの背面側の部分の半径方向高さ寸法を、前記軌道溝の中心部に位置する前記ポケットの軸方向中央部の半径方向高さ寸法よりも小さくしたことを特徴とする玉軸受用冠形保持器。
【請求項２】
前記環状体の半径方向高さ寸法を、前記ポケットの軸方向中央部から前記ポケットの背面側の軸方向外端まで、段差を設けずに滑らかに小さくした請求項１に記載の玉軸受用冠形保持器。
【請求項３】
前記環状体のポケットの軸方向中央部の半径方向高さ寸法を、前記外輪の軌道溝の溝肩部の内径と前記内輪の軌道溝の溝肩部の外径との寸法差よりも小さくした範囲でこの寸法差に近づけた請求項１または２に記載の玉軸受用冠形保持器。
【請求項４】
前記環状体を樹脂の射出成形で形成した請求項１乃至３のいずれかに記載の玉軸受用冠形保持器。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の玉軸受用冠形保持器で、内外輪の軌道溝間に配列された複数のボールを保持したことを特徴とする深溝玉軸受。
【請求項６】
前記深溝玉軸受が、自動車に搭載される軸受装置に使用されるものである請求項５に記載の深溝玉軸受。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−１１５２２４（Ｐ２００９−１１５２２４Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８９３７３（Ｐ２００７−２８９３７３）
【出願日】平成１９年１１月７日（２００７．１１．７）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月７日（２００７．１１．７）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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